Физика. Ч 2. Электростатика. - 6 стр.

UptoLike

11
1
d =0,2 см и слоем парафина толщиной
2
d =0,3 см. Разность по-
тенциалов между обкладками
U =300 В. Определить напряжен-
ность поля и падение потенциала в каждом из слоев.
350. Плоский конденсатор с площадью пластин
S =200 см
2
каждая заряжен до разности потенциалов
U =2 кВ. Расстояние
между пластинами
d =2 см. Диэлектрик стекло. Определить
энергию
W поля конденсатора и плотность энергии
ω
поля.
351. Катушка и амперметр соединены последовательно и
подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен
вольтметр с сопротивлением
v
R =4 кОм. Амперметр показывает
силу тока
J =0,3 А, вольтметр напряжение U =120 В. Опреде-
лить сопротивление
R
катушки. Определить относительную по-
грешность
ε
, которая будет допущена при измерении сопротив-
ления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.
352. ЭДС батареи
ε
=80 В, внутреннее сопротивление
i
r =5
Ом. Внешняя цепь потребляет мощность
P =100 Вт. Определить
силу тока
J в цепи, напряжение U , под которым находится
внешняя цепь, и ее сопротивление
R
.
353. От батареи, ЭДС которой
ε
=600 В, требуется передать
энергию на расстояние
l =1 км. Потребляемая мощность P =5
кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр
медных подводящих проводов
d =0,5 см.
354. При внешнем сопротивлении
1
R
=8 Ом сила тока в це-
пи
1
J =0,8 А, при сопротивлении
2
R =15 Ом сила тока
2
J =0,5 А.
Определить силу тока
J
к.з
короткого замыкания источника
ЭДС.
355. ЭДС батареи
ε
=24 В. Наибольшая сила тока, которую
может дать батарея,
J
max
=10 А. Определить максимальную
мощность
P
max
, которая может выделяться во внешней цепи.
356. Найти внутреннее сопротивление генератора, если из-
вестно, что мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова
при двух значениях внешнего сопротивления:
1
R =5 Ом и
2
R
=0,2 Ом. Найти КПД генератора в каждом из этих случаев.
12
357. За время t =8 с при равномерно возрастающей силе то-
ка в проводнике сопротивлением
R
=8 Ом выделилось количе-
ство теплоты
W =500 Дж. Определить заряд
Q
, проходящий в
проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна
нулю.
358. Определить количество
W теплоты, выделившееся за
время
t =10 с в проводнике сопротивлением
R
=10 Ом, если си-
ла тока в нем, равномерно уменьшаясь, изменилась от
1
J
=10 А
до
2
J =0.
359. Сила тока в цепи изменяется по закону
J =
0
J ·cos
ω
t .
Определить количество теплоты, которое выделится в провод-
нике сопротивлением
R
=10 Ом за время, равное четверти пе-
риода (от
t
1
=0 до t
2
=T /4, где T =10 с).
360. Сила тока в цепи изменяется со временем по закону
J =
0
J · e
α
t
. Определить ко-
личество теплоты, которое вы-
делится в проводнике
сопротивлением
R
=20 Ом за
время, в течение которого ток
уменьшится в
e раз.
Коэффициент
α
принять рав-
ным 210
2
с
1
.
361. Три сопротивления
1
R
=6 Ом,
2
R
=3 Ом и
3
R =2 Ом, а также источник тока с ЭДС
1
ε
=2,2 В соединены, как показано на рис.6. Определить ЭДС ис-
точника, который надо подключить в цепь между точками А и В
так, чтобы в проводнике сопротивлением
3
R шел ток силой
3
J =1 А в направлении, указанном стрелкой. Внутренним сопро-
тивлением источников пренебречь.
362. Резистор сопротивлением
R
=6 Ом подключен к двум
параллельно соединенным источникам тока с ЭДС
1
ε
=2,2 В и
2
ε
=2,4 В и внутренними сопротивлениями
1
r =0,8 Ом и
2
r =0,2
Ом. Определить силу тока в этом резисторе.
А В
Рис.6
R
1
R
2
R
3
ε
d 1 =0,2 см и слоем парафина толщиной d 2 =0,3 см. Разность по-        357. За время t =8 с при равномерно возрастающей силе то-
тенциалов между обкладками U =300 В. Определить напряжен-          ка в проводнике сопротивлением R =8 Ом выделилось количе-
ность поля и падение потенциала в каждом из слоев.                 ство теплоты W =500 Дж. Определить заряд Q , проходящий в
    350. Плоский конденсатор с площадью пластин S =200 см2         проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна
каждая заряжен до разности потенциалов U =2 кВ. Расстояние         нулю.
между пластинами d =2 см. Диэлектрик − стекло. Определить              358. Определить количество W теплоты, выделившееся за
энергию W поля конденсатора и плотность энергии ω поля.            время t =10 с в проводнике сопротивлением R =10 Ом, если си-
    351. Катушка и амперметр соединены последовательно и           ла тока в нем, равномерно уменьшаясь, изменилась от J 1 =10 А
подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен         до J 2 =0.
вольтметр с сопротивлением Rv =4 кОм. Амперметр показывает
                                                                       359. Сила тока в цепи изменяется по закону J = J 0 ·cos ω t .
силу тока J =0,3 А, вольтметр − напряжение U =120 В. Опреде-       Определить количество теплоты, которое выделится в провод-
лить сопротивление R катушки. Определить относительную по-         нике сопротивлением R =10 Ом за время, равное четверти пе-
грешность ε , которая будет допущена при измерении сопротив-       риода (от t 1=0 до t 2= T /4, где T =10 с).
ления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.           360. Сила тока в цепи изменяется со временем по закону
    352. ЭДС батареи ε =80 В, внутреннее сопротивление ri =5       J = J 0 · e − α t . Определить ко-
Ом. Внешняя цепь потребляет мощность P =100 Вт. Определить         личество теплоты, которое вы-
силу тока J в цепи, напряжение U , под которым находится           делится            в      проводнике
                                                                                                               ε      А В
внешняя цепь, и ее сопротивление R .                               сопротивлением R =20 Ом за                  R1    R2   R3
    353. От батареи, ЭДС которой ε =600 В, требуется передать      время, в течение которого ток
энергию на расстояние l =1 км. Потребляемая мощность P =5          уменьшится           в     e     раз.
кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр        Коэффициент α принять рав-                     Рис.6
медных подводящих проводов d =0,5 см.                                   2⋅10−2 сТри
                                                                   ным 361.       −1
                                                                                     .    сопротивления
    354. При внешнем сопротивлении R1 =8 Ом сила тока в це-        R1 =6 Ом, R2 =3 Ом и R3 =2 Ом, а также источник тока с ЭДС
пи J 1 =0,8 А, при сопротивлении R2 =15 Ом сила тока J 2 =0,5 А.   ε 1 =2,2 В соединены, как показано на рис.6. Определить ЭДС ис-
Определить силу тока J к.з короткого замыкания источника           точника, который надо подключить в цепь между точками А и В
ЭДС.                                                               так, чтобы в проводнике сопротивлением R3 шел ток силой
    355. ЭДС батареи ε =24 В. Наибольшая сила тока, которую
может дать батарея, J max=10 А. Определить максимальную
                                                                   J 3 =1 А в направлении, указанном стрелкой. Внутренним сопро-
мощность P max, которая может выделяться во внешней цепи.          тивлением источников пренебречь.
    356. Найти внутреннее сопротивление генератора, если из-           362. Резистор сопротивлением R =6 Ом подключен к двум
вестно, что мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова        параллельно соединенным источникам тока с ЭДС ε 1 =2,2 В и
при двух значениях внешнего сопротивления: R1 =5 Ом и              ε 2 =2,4 В и внутренними сопротивлениями r1 =0,8 Ом и r2 =0,2
R2 =0,2 Ом. Найти КПД генератора в каждом из этих случаев.         Ом. Определить силу тока в этом резисторе.
                            11                                                                    12